RU2678548C1 - Blockage in the lance removing method and device - Google Patents

Blockage in the lance removing method and device Download PDF

Info

Publication number
RU2678548C1
RU2678548C1 RU2017130544A RU2017130544A RU2678548C1 RU 2678548 C1 RU2678548 C1 RU 2678548C1 RU 2017130544 A RU2017130544 A RU 2017130544A RU 2017130544 A RU2017130544 A RU 2017130544A RU 2678548 C1 RU2678548 C1 RU 2678548C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solid particles
tuyere
lance
section
gas
Prior art date
Application number
RU2017130544A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марк ХЭЙТОН
Родни Джеймс Драй
Жак ПИЛОТ
Original Assignee
Тата Стил Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2015900516A external-priority patent/AU2015900516A0/en
Application filed by Тата Стил Лимитед filed Critical Тата Стил Лимитед
Application granted granted Critical
Publication of RU2678548C1 publication Critical patent/RU2678548C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00Blast furnaces
    • C21B7/16Tuyéres
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D25/00Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag
    • F27D25/001Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag comprising breaking tools, e.g. hammers, drills, scrapers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/032Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing
    • B08B9/0321Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing using pressurised, pulsating or purging fluid
    • B08B9/0328Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages by the mechanical action of a moving fluid, e.g. by flushing using pressurised, pulsating or purging fluid by purging the pipe with a gas or a mixture of gas and liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/043Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes
    • B08B9/045Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes the cleaning devices being rotated while moved, e.g. flexible rotating shaft or "snake"
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/46Details or accessories
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/46Details or accessories
    • C21C5/4606Lances or injectors
    • C21C5/4613Refractory coated lances; Immersion lances
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/18Arrangements of devices for charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D25/00Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D25/00Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag
    • F27D25/008Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag using fluids or gases, e.g. blowers, suction units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/18Charging particulate material using a fluid carrier
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C21B13/0013Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/56Manufacture of steel by other methods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: invention relates to the field of metallurgy and can be used for the blockage removal in the direct-melting converter solid particles injection lance. Direct-melting converter comprises the molten metal and slag bath and passing into the direct-melting converter solid particles injection lance, which has immersed into the molten slag outlet end. Solid particles injection lance additionally has a single inlet connected to the section of gas and solid remelting material supply line into the solid particles injection lance. Method comprises the obstructions removing tool advancing through the supply line section and through the solid particles injection lance to the upstream obstruction side, the tool operating under the elevated gas pressure conditions for the obstruction removal so, that the remelted solid material and the gas were supplied through the solid particles injection lance, and the tool removal from the solid particles injection lance and the supply line section. Also disclosed is the obstruction in the solid particles injection lance removal device.EFFECT: invention allows to remove blockages in the solid particles injection lance during the direct melting converter operation without its stopping.19 cl, 7 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к удалению закупорок в фурме для инжектирования твердых частиц. Конкретнее, настоящее изобретение относится к способу и устройству для удаления закупорок в фурме для инжектирования твердых частиц.The present invention relates to the removal of blockages in the lance for injection of solid particles. More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for removing blockages in a tuyere for injecting solid particles.

Настоящее изобретение относится конкретно, хотя и не исключительно, к фурмам для инжектирования твердых частиц конвертера прямого плавления, такого как конвертер прямого плавления, основанный на использовании плавильной ванны, для производства расплавленного металла, такого как железо, в процессе прямого плавления.The present invention relates specifically, although not exclusively, to tuyeres for injecting solid particles from a direct melting converter, such as a direct melting converter based on the use of a melting bath, for producing molten metal such as iron in a direct melting process.

Настоящее изобретение имеет применение в металлургических процессах плавления, основанных на использовании плавильной ванны, которые включают инжектирование твердых материалов под давлением в плавильную ванну через выпускное отверстие, размещенное внутри плавильной ванны. Настоящее изобретение также имеет применение в производствах и процессах, которые включают подачу твердых переплавляемых материалов посредством переноса.The present invention has applications in metallurgical melting processes based on the use of a melting bath, which include injecting solid materials under pressure into the melting bath through an outlet located inside the melting bath. The present invention also has applications in manufacturing and processes that include the transfer of solid remelted materials through transfer.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Известный процесс плавления, основанный на использовании плавильной ванны, в целом называют процессом «HIsmelt» и он описан в значительном количестве патентов и патентных заявок, оформленных на имя настоящего заявителя.The well-known melting process based on the use of a melting bath is generally called the “HIsmelt” process and it is described in a significant number of patents and patent applications filed in the name of the present applicant.

Процесс HIsmelt в общем применим к плавлению металлоносного материала, но особенно связан с получением расплавленного железа из железной руды или другого железосодержащего материала.The HIsmelt process is generally applicable to the melting of metal-bearing material, but is especially associated with the production of molten iron from iron ore or other iron-containing material.

В контексте получения расплавленного железа процесс HIsmelt включает этапы:In the context of producing molten iron, the HIsmelt process includes the steps of:

(a) формирования ванны расплавленного железа и шлака в основной камере конвертера прямого плавления;(a) forming a bath of molten iron and slag in the main chamber of the direct melting converter;

(b) инжектирования в плавильную ванну: (i) железной руды, обычно в виде мелочи; и (ii) твердого углеродсодержащего материала, обычно угля, который служит восстановителем переплавляемого материала железной руды и источником энергии; и(b) injection into a smelting bath: (i) iron ore, usually in the form of fines; and (ii) a solid carbonaceous material, usually coal, which serves as a reducing agent for the remelted iron ore material and as an energy source; and

(c) плавления железа из железной руды в ванне.(c) melting iron from iron ore in a bath.

Под термином «плавление» в данном документе следует понимать термическую обработку, при этом химические реакции, уменьшающие содержание оксидов металла, происходят с получением расплавленного металла.The term "melting" in this document should be understood as heat treatment, while chemical reactions that reduce the content of metal oxides occur with the formation of molten metal.

Другой известный процесс плавления металлоносного материала обозначен далее в данном документе как процесс «HIsarna». Этот процесс осуществляют в плавильном устройстве, содержащем (а) плавильный конвертер, который содержит фурмы для инжектирования твердых частиц и фурмы для инжектирования кислородсодержащего газа и выполнен таким образом, чтобы содержать ванну расплавленного металла, и (b) плавильный циклон для предварительной обработки металлоносного переплавляемого материала, который расположен над плавильным конвертером и сообщается с ним. Процесс и устройство HIsarna описаны в международной заявке PCT/AU 99/00884 (WO 00/022176), оформленной на имя настоящего заявителя.Another known process for melting metal-bearing material is hereinafter referred to as the “HIsarna" process. This process is carried out in a melting device containing (a) a melting converter, which contains tuyeres for injecting solid particles and tuyeres for injecting oxygen-containing gas and is configured to contain a bath of molten metal, and (b) a melting cyclone for pretreatment of metal-bearing melted material which is located above the smelter and communicates with it. The HIsarna process and device are described in international application PCT / AU 99/00884 (WO 00/022176) filed in the name of the present applicant.

В процессе HIsmelt твердые переплавляемые материалы в виде металлоносного материала (который может быть предварительно нагрет) и углеродсодержащий материал и, необязательно, флюс инжектируют газом-носителем в плавильную ванну через несколько охлаждаемых водой фурм для инжектирования твердых частиц, которые наклонены по отношению к вертикали, чтобы проходить вниз и внутрь через боковую стенку основной камеры плавильного конвертера и в нижнюю область конвертера таким образом, чтобы доставить по меньшей мере часть твердых переплавляемых материалов в слой металла на дне основной камеры. Твердые переплавляемые материалы и газ-носитель проникают в плавильную ванну, вследствие чего расплавленный металл и/или шлак выходит в область над поверхностью ванны и образует зону перехода. Струю кислородсодержащего газа, обычно обогащенного кислородом воздуха или чистого кислорода, инжектируют в верхнюю область основной камеры конвертера через проходящую вниз фурму, чтобы вызвать последующее дожигание газовых продуктов реакции, выпускаемых из плавильной ванны в верхней области конвертера. В зоне перехода присутствует подходящая масса поднимающихся и затем опускающихся капель, или брызг, или потоков расплавленного металла и/или шлака, которые обеспечивают эффективную среду для передачи к ванне тепловой энергии, образованной в результате последующего дожигания газовых продуктов реакции над ванной.In the HIsmelt process, solid remelted materials in the form of a metal-bearing material (which can be preheated) and a carbon-containing material and, optionally, a flux are injected into the melting bath through several water-cooled tuyeres to inject solid particles that are inclined with respect to the vertical so that pass down and in through the side wall of the main chamber of the melting converter and into the lower region of the converter so as to deliver at least a portion of the solid remelted m materials under the metal layer in the bottom of the main chamber. Solid remelted materials and carrier gas penetrate the melting bath, as a result of which molten metal and / or slag extends into the region above the surface of the bath and forms a transition zone. A stream of oxygen-containing gas, usually enriched with air oxygen or pure oxygen, is injected into the upper region of the main chamber of the converter through a downward lance to cause subsequent combustion of gas reaction products discharged from the melting bath in the upper region of the converter. In the transition zone there is a suitable mass of rising and then dropping drops, or splashes, or streams of molten metal and / or slag, which provide an effective medium for transferring thermal energy to the bath resulting from the subsequent combustion of gas reaction products over the bath.

Обычно, в случае производства расплавленного железа, при использовании обогащенного кислородом воздуха обогащенный кислородом воздух генерируют в воздухонагревателях и подают при температуре порядка 1200°С в верхнюю область основной камеры конвертера. При использовании технического холодного кислорода технический холодный кислород обычно подают в верхнюю область основной камеры при температуре окружающей среды или при близкой к ней температуре.Usually, in the case of the production of molten iron, when using oxygen-enriched air, oxygen-enriched air is generated in air heaters and is supplied at a temperature of about 1200 ° C. to the upper region of the converter main chamber. When using technical cold oxygen, technical cold oxygen is usually supplied to the upper region of the main chamber at ambient temperature or at a temperature close to it.

Отходящие газы, образующиеся в результате последующего дожигания газовых продуктов реакции в плавильном конвертере, отводят из верхней области плавильного конвертера через трубопровод отходящих газов.The flue gases resulting from the subsequent afterburning of the reaction gas products in the smelter are discharged from the upper region of the smelter through the flue gas duct.

Плавильный конвертер содержит основную камеру для плавления металлоносного материала и передний горн, соединенный с основной камерой посредством соединения переднего горна, благодаря чему возможен непрерывный отток продукта производства металла из конвертера. Основная камера включает секции с огнеупорной футеровкой в нижней части горна и охлаждаемые водой панели в боковых стенках и своде основной камеры. Вода непрерывно циркулирует через панели в непрерывном контуре. Передний горн выполняет функцию наполненного расплавленным металлом сифонного затвора, который естественным образом «проливает» излишки расплавленного металла из плавильного конвертера в ходе его производства. Это позволяет получать информацию об уровне расплавленного металла в основной камере плавильного конвертера и регулировать его с малыми допусками - что крайне важно для безопасности производства.The melting converter comprises a main chamber for melting the metal-bearing material and a front hearth connected to the main chamber by connecting the front hearth, so that a continuous outflow of metal production from the converter is possible. The main chamber includes sections with a refractory lining in the lower part of the hearth and water-cooled panels in the side walls and the arch of the main chamber. Water is continuously circulating through the panels in a continuous circuit. The front furnace performs the function of a siphon gate filled with molten metal, which naturally “spills” excess molten metal from the smelter during its production. This allows you to obtain information about the level of molten metal in the main chamber of the melting converter and adjust it with small tolerances - which is extremely important for production safety.

В процессе HIsarna углеродсодержащий переплавляемый материал (обычно уголь) и флюс (обычно негашеная известь) инжектируют в плавильную ванну в плавильном конвертере через фурмы для инжектирования твердых частиц.In the HIsarna process, carbonaceous remelted material (usually coal) and flux (usually quicklime) are injected into the melting bath in the melting converter through tuyeres for injecting solid particles.

Твердые переплавляемые материалы в обоих процессах HIsmelt и HIsarna обычно представлены в виде мелочи, и в некоторых случаях может произойти закупорка твердых переплавляемых материалов во внутренней трубе фурмы для инжектирования твердых частиц.Solid remelted materials in both the HIsmelt and HIsarna processes are usually presented in the form of fines, and in some cases clogging of solid remelted materials in the inner tube of the tuyere for injecting solid particles can occur.

Одним вариантом решения этой проблемы является удаление закупоренной внутренней трубы из фурмы и замена ее другой внутренней трубой. Другим вариантом является высверливание закупорки в условиях атмосферного давления. Этот последний вариант требует остановки производства и частичного высверливания слоя шлака плавильной ванны. Дополнительно, давление в закупоренной фурме должно быть снижено перед высверливанием или заменой. Затем процесс плавления должен быть перезапущен посредством устранения высверленного шлака и наращивания подачи твердого переплавляемого материала за промежуток времени.One solution to this problem is to remove the clogged inner pipe from the lance and replace it with another inner pipe. Another option is to drill a plug in atmospheric conditions. This last option requires stopping the production and partial drilling of the slag layer of the melting bath. Additionally, the pressure in the plugged lance must be reduced before drilling or replacing. Then, the melting process should be restarted by eliminating the drilled slag and increasing the supply of solid remelted material over a period of time.

Настоящее изобретение предоставляет способ удаления закупорки в фурме для инжектирования твердых частиц без полной остановки производства и устранения шлака.The present invention provides a method for removing blockage in a lance for injecting solid particles without completely stopping production and eliminating slag.

Вышеприведенное описание не следует рассматривать как признание общеизвестных знаний в Австралии или в другом месте.The above description should not be construed as recognition of well-known knowledge in Australia or elsewhere.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение представляет собой способ удаления закупорки в фурме для инжектирования твердых частиц при нормальных условиях работы конвертера прямого плавления, который содержит ванну расплавленного металла и шлака, причем фурма для инжектирования твердых частиц проходит в конвертер прямого плавления и имеет выпускной конец, который погружен в расплавленный шлак, и имеет единственный впуск, соединенный с секцией линии подачи, которая подает газ и твердый переплавляемый материал в фурму для инжектирования твердых частиц, причем секция линии подачи расположена выше по потоку и является соосной с фурмой для инжектирования твердых частиц, при этом способ включает:The present invention is a method for removing blockage in a tuyere for injecting solid particles under normal conditions of operation of the direct melting converter, which contains a bath of molten metal and slag, the tuyere for injecting solid particles passes into the direct melting converter and has an outlet end that is immersed in the molten slag , and has a single inlet connected to a section of the supply line that delivers gas and solid remelted material to the lance for injecting solid particles, when the section of the feed line is located upstream and is coaxial with the tuyere for injecting solid particles, the method includes:

(a) продвижение инструмента для удаления закупорок через секцию линии подачи и через фурму для инжектирования твердых частиц до расположенной выше по потоку стороны закупорки;(a) advancing the obstruction tool through the feed line section and through the solids injection tuyere to the upstream side of the obstruction;

(b) работу инструмента в условиях повышенного давления газа для удаления закупорки таким образом, чтобы твердый переплавляемый материал и газ могли течь через фурму для инжектирования твердых частиц и в конвертер прямого плавления, при этом давление газа повышено таким образом, чтобы избежать попадания шлака в выпускной конец фурмы; и(b) operating the tool under conditions of increased gas pressure to remove clogging so that solid remelted material and gas can flow through the tuyere to inject solid particles and into the direct melting converter, while the gas pressure is increased so as to avoid slag entering the outlet lance end; and

(c) извлечение инструмента из фурмы для инжектирования твердых частиц и секции линии подачи.(c) removing the tool from the lance for injecting solid particles and sections of the feed line.

Удаление закупорки таким образом устраняет потребность в удалении и замене внутренней трубы из фурмы для инжектирования твердых частиц при закупоривании. Это означает, что остановка производства не является обязательной. Это также означает, что частичное устранение запаса шлака не является обязательным, так как расплавленный шлак в ванне находится ниже выпускного конца фурмы. Возвращение к нормальным объемам производства после этих этапов включает восстановление запаса шлака, поскольку запас шлака является важным для осуществления процесса HIsmelt, и включает увеличение подачи металлоносного материала за промежуток времени для обеспечения того, чтобы температура плавильной ванны поддерживалась на уровне оптимальной температуры плавления. Совместное влияние обоих факторов продлевает время возвращения к нормальным объемам производства. Способ, описанный выше, таким образом позволяет продолжать производство, хотя и в меньших объемах, и уменьшает время возвращения к нормальным объемам производства.Removing the blockage thus eliminates the need to remove and replace the inner tube from the lance for injecting solid particles during plugging. This means that a shutdown of production is optional. This also means that the partial elimination of the slag stock is not necessary, since the molten slag in the bath is below the outlet end of the lance. Returning to normal production volumes after these steps involves restoring slag stock, since slag stock is important for the HIsmelt process, and includes increasing the flow of metal-bearing material over time to ensure that the temperature of the melting bath is maintained at the optimum melting temperature. The combined influence of both factors prolongs the time to return to normal production volumes. The method described above thus allows production to continue, albeit in smaller volumes, and reduces the time to return to normal production volumes.

При нормальных условиях работы в фурму для инжектирования твердых частиц подают твердые частицы, переносимые в газе-носителе под давлением, превышающим давление газа в конвертере прямого плавления, и способ может включать поддержание подачи газа-носителя таким образом, чтобы секция линии подачи и фурма, расположенные выше по потоку относительно закупорки, оставались под давлением, превышающим давление газа в конвертере прямого плавления.Under normal operating conditions, solid particles transported in the carrier gas at a pressure higher than the gas pressure in the direct melting converter are supplied to the tuyere for injecting solid particles, and the method may include maintaining the carrier gas so that the section of the feed line and the tuyere are arranged upstream of the blockage, remained at a pressure higher than the gas pressure in the direct melting converter.

Способ может включать прекращение подачи газа-носителя и может включать обеспечение условий повышенного давления газа посредством подачи продувочного газа под давлением в фурму для инжектирования твердых частиц, расположенный выше по потоку относительно закупорки, таким образом, чтобы в результате удаления закупорки продувочный газ тек в конвертер прямого плавления.The method may include shutting off the carrier gas and may include providing increased gas pressure by supplying pressurized purge gas to a solids injection tuyere upstream of the plug so that the purge gas flows into the direct converter by removing the plug. melting.

Способ может дополнительно включать возобновление подачи газа-носителя после удаления закупорки и уменьшение и, в конечном счете, прекращение подачи продувочного газа после начала подачи газа-носителя.The method may further include resuming the carrier gas supply after removing the blockage and reducing and ultimately stopping the purge gas supply after the carrier gas supply has begun.

Способ может дополнительно включать снижение давления в фурме для инжектирования твердых частиц и расположенной выше по потоку секции линии подачи, расположенных выше по потоку относительно закупорки, продвижение инструмента для удаления закупорок к закупорке и повторное повышение давления в фурме для инжектирования твердых частиц и секции линии подачи перед работой инструмента для удаления закупорок для удаления закупорки.The method may further include reducing the pressure in the tuyere for injecting solid particles and upstream sections of the supply line located upstream of the blockage, advancing the tool to remove the blockages to the blockage, and again increasing the pressure in the tuyere for injecting solid particles and the section of the supply line before the use of a blockage removal tool to remove blockage.

Повторное повышение давления в фурме для инжектирования твердых частиц и секции линии подачи может включать подачу продувочного газа в секцию линии подачи и в фурму для инжектирования твердых частиц, расположенные выше по потоку относительно закупорки. Альтернативно, повторное повышение давления в фурме для инжектирования твердых частиц и секции линии подачи может включать возобновление подачи газа-носителя.Re-increasing the pressure in the lance for injecting solid particles and the supply line section may include supplying purge gas to the section of the supply line and to the lance for injecting solid particles, located upstream relative to the blockage. Alternatively, re-increasing the pressure in the tuyere for injecting solid particles and the supply line section may include restarting the carrier gas supply.

Давление в конвертере прямого плавления может составлять при нормальных условиях работы от 0,5 бар избыточного давления до 1,2 бар избыточного давления.The pressure in the direct melting converter can be from 0.5 bar gauge to 1.2 bar gauge under normal operating conditions.

Способ может дополнительно включать после этапа (а) и перед этапом (b) удаление твердого материала из фурмы для инжектирования твердых частиц и секции посредством продувки.The method may further include, after step (a) and before step (b), removing solid material from the tuyere to inject solid particles and sections by blowing.

Инструментом может быть сверлильное устройство, и способ может включать удаление закупорки посредством просверливания закупорки.The tool may be a drilling device, and the method may include removing the blockage by drilling the blockage.

Удаление закупорки может включать просверливание закупорки рядом с внутренней боковой стенкой фурмы для инжектирования твердых частиц с целью ослабления закупорки на стыке с боковой стенкой.Removing the blockage may include drilling a blockage near the inner side wall of the lance for injecting solid particles to loosen the blockage at the junction with the side wall.

Этап (b) может включать соединение инструмента с рядом удлинительных стержней и продвижение стержней в секцию линии подачи и фурму для инжектирования твердых частиц до тех пор, пока инструмент не достигнет закупорки.Step (b) may include connecting the tool to a series of extension rods and advancing the rods into the feed line section and the lance for injecting solid particles until the tool reaches a blockage.

Переносимый твердый материал может содержать металлоносный материал.The transportable solid material may contain metalliferous material.

Переносимый твердый материал может содержать металлоносный материал и углеродсодержащий материал.The transportable solid material may contain metalliferous material and carbon-containing material.

Переносимый твердый материал может содержать металлоносный материал, углеродсодержащий материал и флюс.The transportable solid material may contain metalliferous material, carbonaceous material and flux.

Металлоносный материал может представлять собой железную руду. Железная руда может быть предварительно нагрета до температуры по меньшей мере 500°С. Железная руда может быть представлена в виде мелочи.The metal-bearing material may be iron ore. Iron ore may be preheated to a temperature of at least 500 ° C. Iron ore can be presented in the form of trifles.

Переносимый твердый материал может содержать углеродсодержащий материал.The transportable solid material may contain carbonaceous material.

Углеродсодержащий материал может представлять собой уголь.The carbonaceous material may be coal.

Настоящее изобретение распространяется на ситуации, в которых только металлоносный материал инжектируется в конвертер прямого плавления через фурму.The present invention extends to situations in which only metal-bearing material is injected into the direct melting converter via a tuyere.

Настоящее изобретение распространяется на ситуации, в которых только углеродсодержащий материал инжектируется в конвертер прямого плавления через фурму.The present invention extends to situations in which only carbon-containing material is injected into the direct melting converter via a tuyere.

Настоящее изобретение также представляет собой устройство для удаления закупорки в фурме для инжектирования твердых частиц, проходящей в конвертер прямого плавления, причем фурма для инжектирования твердых частиц имеет единственный впуск, соединенный с секцией линии подачи, которая подает газ и твердые частицы в фурму для инжектирования твердых частиц и которая расположена выше по потоку и является соосной с фурмой для инжектирования твердых частиц, при этом устройство содержит инструмент, который проходит через секцию линии подачи и фурму для инжектирования твердых частиц для удаления закупорки твердого материала, и сборочную единицу для продвижения инструмента через фурму для инжектирования твердых частиц и секцию линии подачи к закупорке с расположенной выше по потоку стороны закупорки.The present invention also provides an apparatus for removing blockage in an injection lance for injecting solid particles into a direct melting converter, wherein the injection lance for injecting solid particles has a single inlet connected to a supply line section that supplies gas and solid particles to the injection lance for solid particles and which is located upstream and is coaxial with the tuyere for injecting solid particles, while the device contains a tool that passes through a section of the feed line and a lance for injecting solid particles to remove clogging of solid material; and an assembly unit for moving the tool through a lance for injecting solid particles and a section of the feed line to the clogging with the upstream side of the clogging.

Устройство может дополнительно содержать затвор давления газа, который обеспечивает поддержание давления газа в фурме для инжектирования твердых частиц и секции линии подачи выше давления газа в конвертере прямого плавления во время нормальной работы, пока инструмент продвигается к закупорке, работает над удалением закупорки и извлекается из секции линии подачи и фурмы для инжектирования твердых частиц.The device may further comprise a gas pressure shutter that maintains the gas pressure in the lance for injecting solid particles and the feed line section above the gas pressure in the direct melting converter during normal operation, while the tool advances to the plug, works to remove the plug and is removed from the line section supply and tuyeres for injection of solid particles.

Инструмент может содержать сверлильную головку и сверлильное устройство, функционально соединенное со сверлильной головкой, чтобы вызвать вращение сверлильной головки.The tool may comprise a drill head and a drill device operably connected to the drill head to cause rotation of the drill head.

Продвигающая сборочная единица может содержать несколько удлинителей для сверла, которые могут быть выполнены с возможностью последовательного соединения для увеличения длины рабочего соединения между сверлильным устройством и сверлильной головкой.The advance assembly unit may comprise several drill extensions that can be connected in series to increase the length of the working connection between the drilling device and the drill head.

Продвигающее средство может дополнительно содержать приводное устройство для продвижения сверлильной головки и удлинителей для сверла по фурме для инжектирования твердых частиц и извлечения сверлильной головки и удлинителей для сверла из фурмы для инжектирования твердых частиц.The advancement means may further comprise a drive device for advancing the drill head and drill extension extensions along the lance for injecting solid particles and extracting the drill head and drill extensions from the drill lance for injecting solid particles.

Приводное устройство может представлять собой установленную на рельсовой направляющей платформу, к которой присоединено сверлильное устройство для возвратно-поступательного движения, соосного с фурмой для инжектирования твердых частиц, и удлинители для сверла содержат взаимосвязывающие звенья, чтобы возвратно-поступательное движение установленной на рельсовой направляющей платформы вызывало соответствующее движение удлинителей для сверла и сверлильного устройства.The drive device may be a platform mounted on a rail, to which a drilling device for reciprocating motion, coaxial with the tuyere for injecting solid particles, is attached, and drill extensions include interconnecting links so that the reciprocating movement of the platform mounted on the rail guide causes a corresponding movement of extension cords for drill and drilling device.

Устройство может дополнительно содержать изоляционный клапан, расположенный выше по потоку относительно фурмы, для обеспечения введения инструмента в фурму для инжектирования твердых частиц и его извлечения из нее в условиях атмосферного давления.The device may further comprise an isolation valve located upstream of the tuyere, to ensure the introduction of the tool into the tuyere for injection of solid particles and its extraction from it under atmospheric pressure.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

Настоящее изобретение описано далее исключительно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых:The present invention is further described solely by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

на фиг. 1 показан вертикальный поперечный разрез конвертера прямого плавления, который составляет часть варианта осуществления установки прямого плавления согласно настоящему изобретению;in FIG. 1 shows a vertical cross-sectional view of a direct melting converter, which is part of an embodiment of a direct melting apparatus according to the present invention;

на фиг. 2 показан схематический вид, который иллюстрирует систему инжектирования металлоносного материала и углеродсодержащего материала, которая подает переносимый твердый материал в фурму для инжектирования твердых частиц конвертера прямого плавления;in FIG. 2 is a schematic view that illustrates an injection system of a metal-bearing material and a carbon-containing material that delivers a transportable solid material to a tuyere for injecting solid particles of a direct melting converter;

на фиг. 3 показан схематический вид фурмы для инжектирования твердых частиц и линии подачи с вариантом осуществления вышеупомянутого устройства для удаления закупорок; иin FIG. 3 is a schematic view of a solid particle injection lance and a feed line with an embodiment of the aforementioned blocking device; and

на фиг. 4 показан вид сбоку в плане устройства для удаления закупорок, показанного на фиг. 3, с частичным разрезом корпуса для сверла, иллюстрирующим сверлильную головку внутри корпуса для сверла;in FIG. 4 is a side plan view of a blocking device shown in FIG. 3, with a partial cross-sectional view of a drill body illustrating a drill head inside a drill body;

на фиг. 5 показан вид в поперечном разрезе сферического клапана и корпуса для сверла, показанных на фиг. 4, вдоль продольной оси корпуса для сверла; иin FIG. 5 is a cross-sectional view of the spherical valve and drill body shown in FIG. 4, along the longitudinal axis of the drill body; and

на фиг. 6А и фиг. 6В показаны виды сбоку сверлильной головки и удлинительного стержня, показанных на фиг. 4.in FIG. 6A and FIG. 6B shows side views of the drill head and extension rod shown in FIG. four.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

На фиг. 1 показан конвертер 11 прямого плавления, в частности подходящий для осуществления процесса HIsmelt, как описано в качестве примера в международной патентной заявке PCT/AU 96/00197 (WO 1996/031627), оформленной на имя настоящего заявителя.In FIG. 1 shows a direct melting converter 11, particularly suitable for carrying out the HIsmelt process, as described by way of example in international patent application PCT / AU 96/00197 (WO 1996/031627) filed in the name of the present applicant.

Следующее описание выполнено в контексте плавления железорудной мелочи для производства расплавленного железа согласно процессу HIsmelt.The following description is made in the context of melting iron ore fines for the production of molten iron according to the HIsmelt process.

Следует понимать, что настоящее изобретение применимо к плавлению любого металлоносного материала, включая руды, частично восстановленные руды и металлсодержащие потоки отходов, посредством любого подходящего процесса прямого плавления, основанного на использовании плавильной ванны, и не ограничивается процессом HIsmelt. Также следует понимать, что руды могут быть представлены в виде железорудной мелочи.It should be understood that the present invention is applicable to the melting of any metal-bearing material, including ores, partially reduced ores and metal-containing waste streams, by any suitable direct melting process based on the use of a melting bath, and is not limited to the HIsmelt process. It should also be understood that ores can be represented as iron ore fines.

Конвертер 11 содержит горн, который включает основание 12 и боковины 13, выполненные из огнеупорных кирпичей, боковые стенки 14, которые образуют в целом цилиндрическую бочку, проходящую вверх от боковин 13 горна, и свод 17. Охлаждаемые водой панели (не показаны) предоставлены для передачи тепла от боковых стенок 14 и свода 17. Конвертер 11 дополнительно оснащен передним горном 19, посредством которого расплавленный металл непрерывно выгружается во время плавления, и сливное отверстие 21, посредством которого расплавленный шлак периодически выгружается во время плавления. Свод 17 оснащен выпускным отверстием 18, посредством которого выводятся отходящие газы, вырабатываемые во время процесса.The converter 11 comprises a hearth, which includes a base 12 and sidewalls 13 made of refractory bricks, side walls 14 that form a generally cylindrical barrel extending upward from the sidewalls 13 of the hearth, and a vault 17. Water-cooled panels (not shown) are provided for transmission heat from the side walls 14 and the roof 17. The converter 11 is further equipped with a front mining 19, by means of which the molten metal is continuously discharged during melting, and a drain hole 21, by which the molten slag is periodically unloaded tsya during melting. The vault 17 is equipped with an outlet 18 through which exhaust gases generated during the process are discharged.

При использовании конвертера 11 для плавления железорудной мелочи для производства расплавленного железа согласно процессу HIsmelt конвертер 11 содержит плавильную ванну железа и шлака, которая содержит слой 22 расплавленного металла и слой 23 расплавленного шлака на слое 22 металла. Положение номинальной невозмущенной поверхности слоя 22 металла показано стрелкой 24. Положение номинальной невозмущенной поверхности слоя 23 шлака показано стрелкой 25. Под термином «невозмущенная поверхность» подразумевается поверхность при отсутствии инжектирования газа и твердых частиц в конвертер 11. При нормальных условиях работы процесс происходит в диапазоне давлений от 0,5 бар избыточного давления до 1,2 бар избыточного давления и предпочтительно от 0,6 бар избыточного давления до 1,0 бар избыточного давления.When using converter 11 for melting iron ore fines to produce molten iron according to the HIsmelt process, converter 11 comprises a melting bath of iron and slag, which comprises a molten metal layer 22 and a molten slag layer 23 on the metal layer 22. The position of the nominal unperturbed surface of the metal layer 22 is shown by arrow 24. The position of the nominal unperturbed surface of the slag layer 23 is shown by arrow 25. The term "unperturbed surface" means the surface in the absence of injection of gas and solid particles into the converter 11. Under normal operating conditions, the process occurs in the pressure range from 0.5 bar gauge to 1.2 bar gauge and preferably from 0.6 bar gauge to 1.0 bar gauge.

Конвертер 11 оснащен фурмами 27 для инжектирования твердых частиц, проходящими вниз и внутрь сквозь отверстия (не показаны) в боковых стенках 14 конвертера и в слой 23 шлака. Фурмы 27 для инжектирования твердых частиц подробнее описаны в связи с фиг. 3 и фиг. 4. Две фурмы 27 для инжектирования твердых частиц показаны на фиг. 1. Тем не менее, следует понимать, что конвертер 11 может иметь любое подходящее количество таких фурм 27. При эксплуатации нагретая железорудная мелочь и уголь, имеющий температуру окружающей среды, (и флюсы, обычно известь) переносятся в подходящем газе-носителе (таком как газ-носитель с малым количеством свободного кислорода, обычно азот) и отдельно подаются к фурмам 27 и совместно инжектируются через выпускные концы 28 фурм 27 в плавильную ванну и предпочтительно в слой 22 металла. Следующее описание выполнено в контексте использования азота в качестве газа-носителя для железорудной мелочи и угля.The converter 11 is equipped with tuyeres 27 for injecting solid particles passing down and in through holes (not shown) in the side walls 14 of the converter and into the slag layer 23. Particulate tuyeres 27 are described in more detail in connection with FIG. 3 and FIG. 4. Two tufts 27 for injecting solid particles are shown in FIG. 1. However, it should be understood that converter 11 may have any suitable amount of such tuyeres 27. In operation, heated iron ore fines and coal having an ambient temperature (and fluxes, usually lime) are transferred in a suitable carrier gas (such as a carrier gas with a small amount of free oxygen, usually nitrogen) and are separately supplied to the tuyeres 27 and are jointly injected through the outlet ends 28 of the tuyeres 27 into a melting bath and preferably into a metal layer 22. The following description is made in the context of the use of nitrogen as a carrier gas for iron ore fines and coal.

Выпускные концы 28 фурм 27 для инжектирования твердых частиц размещены над поверхностью слоя 22 металла при выполнении процесса и погружены в слой 23 шлака. Это расположение фурм 27 снижает риск повреждения, вызываемого контактом с расплавленным металлом, а также предоставляет возможность охлаждения фурм посредством принудительного внутреннего водяного охлаждения, как дополнительно описано далее, без существенного риска контакта воды с расплавленным металлом в конвертере 11.The outlet ends 28 of the tuyeres 27 for injecting solid particles are placed above the surface of the metal layer 22 during the process and immersed in the slag layer 23. This arrangement of tuyeres 27 reduces the risk of damage caused by contact with molten metal, and also allows tuyeres to be cooled by forced internal water cooling, as further described below, without a significant risk of contact of water with molten metal in converter 11.

Конвертер 11 также содержит фурму 26 для инжектирования газа, предназначенную для доставки струи горячего воздуха в верхнюю область конвертера 11. Фурма 26 проходит вниз сквозь свод 17 конвертера 11 в верхнюю область конвертера 11. При эксплуатации фурма 26 принимает поток обогащенного кислородом горячего воздуха по трубопроводу доставки горячего газа (не показан), который проходит от станции подачи горячего газа (также не показана).The converter 11 also contains a lance 26 for injecting gas, designed to deliver a stream of hot air to the upper region of the converter 11. The lance 26 passes down through the arch 17 of the converter 11 to the upper region of the converter 11. During operation, the lance 26 receives a stream of oxygen-enriched hot air through the delivery pipe hot gas (not shown) that passes from the hot gas supply station (also not shown).

На фиг. 2 схематически показан один вариант осуществления установки прямого плавления согласно настоящему изобретению в такой мере, в какой установка связана с подачей нагретой железорудной мелочи и угля, имеющего температуру окружающей среды, в одну фурму 27 для инжектирования твердых частиц.In FIG. 2 schematically shows one embodiment of a direct melting apparatus according to the present invention to the extent that the apparatus is associated with supplying heated iron ore fines and coal having an ambient temperature to one lance 27 for injecting solid particles.

Установка содержит конвертер 11 прямого плавления, показанный на фиг. 1.The apparatus comprises a direct melting converter 11 shown in FIG. one.

Установка также содержит блок 34 предварительной обработки в виде устройства предварительного нагрева для нагрева железорудной мелочи, обычно до температуры по меньшей мере 600°С. Устройство предварительного нагрева может представлять собой любой подходящий тип устройства предварительного нагрева.The apparatus also comprises a pre-treatment unit 34 in the form of a pre-heating device for heating iron ore fines, usually to a temperature of at least 600 ° C. The preheater may be any suitable type of preheater.

Установка также содержит систему доставки руды для подачи железорудной мелочи в фурмы 27.The installation also contains an ore delivery system for supplying iron ore fines to tuyeres 27.

Система доставки руды содержит (а) блок 32 накопления/распределения руды для накопления и распределения нагретой железорудной мелочи и (b) линию 36 подачи руды для подачи нагретой руды из блока 32 накопления/распределения руды в фурмы 27.The ore delivery system comprises (a) an ore accumulation / distribution unit 32 for accumulating and distributing heated iron ore fines and (b) an ore supply line 36 for supplying heated ore from the ore accumulation / distribution unit 32 to the tuyeres 27.

Блок 32 накопления/распределения руды создан для накопления и распределения нагретой железорудной мелочи, переносимой в азотном газе-носителе. Блок 32 накопления/распределения руды может быть представлен в виде множества отсеков, что позволяет перевести нагретую железорудную мелочь от стандартных атмосферных условий до условий газа-носителя под давлением. Тем не менее, для целей настоящего изобретения, блок 32 накопления/распределения руды может рассматриваться в качестве единого блока. Давление газа-носителя повышается таким образом, что падение давления с впускного конца 29 фурмы 27 для инжектирования твердых частиц до выпускного конца 28 составляет по меньшей мере 1 бар.The ore storage / distribution unit 32 is designed to accumulate and distribute heated iron ore fines carried in a nitrogen carrier gas. The ore storage / distribution unit 32 can be represented as a plurality of compartments, which allows the transfer of heated iron ore fines from standard atmospheric conditions to pressurized carrier gas conditions. However, for the purposes of the present invention, the ore storage / distribution unit 32 may be considered as a single unit. The pressure of the carrier gas is increased so that the pressure drop from the inlet end 29 of the tuyere 27 for injecting solid particles to the outlet end 28 is at least 1 bar.

При эксплуатации железорудную мелочь подают в устройство 34 предварительного нагрева со склада (не показан) и устройство предварительного нагрева нагревает мелочь. Устройство 34 предварительного нагрева выполнено с возможностью нагрева мелочи таким образом, чтобы мелочь имела температуру по меньшей мере 500°С и обычно в порядке от 600°С до 700°С в точке инжектирования в конвертер 11. Отходящие газы могут подаваться с выпуска 18 в устройство 34 предварительного нагрева таким образом, чтобы тепло могло быть передано от отходящих газов к железорудной мелочи. Устройство 34 предварительного нагрева выполнено с возможностью подачи нагретой железорудной мелочи в блок 32 накопления/распределения руды.In operation, iron ore fines are fed to a preheater 34 from a warehouse (not shown) and the preheater heats the fines. The pre-heating device 34 is configured to heat the fines so that the fines have a temperature of at least 500 ° C and usually in the order of 600 ° C to 700 ° C at the injection point into the converter 11. Exhaust gases can be supplied from the outlet 18 to the device 34 preheating so that heat can be transferred from the exhaust gases to the iron ore fines. The pre-heating device 34 is configured to supply heated iron ore fines to the ore storage / distribution unit 32.

Линия 36 подачи руды для транспортировки нагретой железорудной мелочи с блока 32 накопления/распределения в фурму 27 содержит (а) первую секцию 48, которая переносит мелочь непосредственно в конвертер 11, (b) секцию 42, проходящую вверх, которая подает мелочь из положения, приблизительно на уровне основания 12 конвертера 11, в положение по меньшей мере на высоте фурмы 27, и (с) секцию 46, проходящую вниз, которая соединяет линию с впуском руды в фурму 27. Секция 46 создана таким образом, что является соосной с фурмой 27 в рабочем положении, как показано на фиг. 2, и определяет единый канал, который подает газ и твердые частицы к впускному концу 29 фурмы 27 для инжектирования твердых частиц. Другими словами, секция 46 не содержит разветвляющихся соединений, которые соединены с дополнительными источниками газа или твердых частиц.The ore supply line 36 for transporting heated iron ore fines from the accumulation / distribution unit 32 to the tuyere 27 contains (a) a first section 48, which transfers the fines directly to the converter 11, (b) an upward section 42, which delivers the fines from a position of approximately at the level of the base 12 of the converter 11, to a position at least at the height of the lance 27, and (c) a downward section 46 that connects the line with the ore inlet to the lance 27. Section 46 is designed in such a way that it is aligned with the lance 27 in operating position as shown in FIG. . 2, and defines a single channel that delivers gas and solid particles to the inlet end 29 of the lance 27 for injecting solid particles. In other words, section 46 does not contain branching compounds that are connected to additional sources of gas or particulate matter.

Установка также содержит отдельную систему доставки угля для подачи угля в фурму 27.The installation also contains a separate coal delivery system for supplying coal to the lance 27.

Система доставки угля представлена в таком же виде, как и система доставки руды, описанная выше, за исключением того, что уголь предварительно не нагревается перед подачей в фурму 27. Дополнительно, система доставки угля обычно подает уголь и флюс, например, известь.The coal delivery system is presented in the same form as the ore delivery system described above, except that the coal is not preheated before being fed into the lance 27. Additionally, the coal delivery system typically delivers coal and flux, for example, lime.

Уголь доставляется со склада в блок 38 накопления/распределения угля, который накапливает уголь при температуре окружающей среды. Флюс 50 подают отдельно в блок 38 накопления/распределения угля. Линия 40 подачи соединяет блок 38 накопления/распределения угля с линией 36 подачи руды. В случае если руда была предварительно нагрета, линия 40 подачи доставляет уголь и флюс в секцию 46. Тем не менее, в любом случае фурма 27 для инжектирования твердых частиц имеет единственный впуск, соединенный с секцией 46, которая сама по себе имеет единый канал для твердых частиц и газа. Это означает, что существует по существу единая подача твердых частиц и газа в фурму 27 для инжектирования твердых частиц. Тем не менее, для простоты линия подачи показана на фиг. 2 в качестве доставляющей уголь и флюс в первую секцию 48 линии 36 подачи руды.Coal is delivered from the warehouse to the coal storage / distribution unit 38, which accumulates coal at ambient temperature. The flux 50 is supplied separately to the coal storage / distribution unit 38. A feed line 40 connects the coal storage / distribution unit 38 to the ore feed line 36. If the ore has been preheated, the supply line 40 delivers coal and flux to section 46. However, in any case, the lance 27 for injecting solid particles has a single inlet connected to section 46, which itself has a single channel for solid particles and gas. This means that there is essentially a single supply of solid particles and gas to the tuyere 27 for injecting solid particles. However, for simplicity, the feed line is shown in FIG. 2 as delivering coal and flux to the first section 48 of the ore supply line 36.

При эксплуатации уголь и флюс при температуре окружающей среды выгружаются из блока 38 накопления/распределения угля, переносятся в азотном газе-носителе и перемещаются через линию 40 подачи угля в первую секцию 48 линии 36 подачи руды таким образом, чтобы руда и уголь переносились вместе в фурму 27.In operation, the coal and flux at ambient temperature are discharged from the coal storage / distribution unit 38, transferred to a nitrogen carrier gas, and transported through the coal supply line 40 to the first section 48 of the ore supply line 36 so that the ore and coal are transferred together to the lance 27.

Блок 38 накопления/распределения угля может быть представлен в виде множества отсеков, что позволяет перевести уголь от стандартных атмосферных условий до условий азотного газа-носителя под давлением. Тем не менее, для целей настоящего изобретения сборочная единица 38 накопления/распределения угля может рассматриваться в качестве единого блока.The coal accumulation / distribution unit 38 can be represented as a plurality of compartments, which makes it possible to transfer coal from standard atmospheric conditions to conditions of a nitrogen carrier gas under pressure. However, for the purposes of the present invention, the coal storage / distribution assembly unit 38 may be considered as a single unit.

Стык фурмы с линией 36 подачи руды показан на фиг. 3 с устройством для удаления закупорок в виде сборочной единицы 60 высверливания фурмы. Секции 42 и 46 линии 36 подачи руды имеют одинаковый внутренний диаметр для подачи переносимых твердых материалов в фурму 27 для инжектирования твердых частиц. Верхний конец секции 46 проходит вверх и наружу за пределы линии секции 42 в систему 54 продувки фурмы, которая выполнена с возможностью удаления твердых частиц и газа из секций 42 и 46. Система 54 продувки фурмы содержит отводную линию 56, проходящую с самого начала перпендикулярно от верхнего конца секции 46, и дополнительно содержит вентиляционный клапан 58, который управляет потоком газа и твердых частиц через отводную линию 56. Наивысший конец секции 46 заканчивается фланцем 59 (на фиг. 4), к которому может быть присоединена сборочная единица 60 высверливания фурмы.The lance junction with the ore supply line 36 is shown in FIG. 3 with a device for removing blockages in the form of an assembly unit 60 for drilling a lance. Sections 42 and 46 of the ore supply line 36 have the same inner diameter for supplying the transported solid materials to the tuyere 27 for injecting solid particles. The upper end of section 46 extends up and out beyond the line of section 42 into the tuyere purge system 54, which is configured to remove solid particles and gas from sections 42 and 46. The tuyere purge system 54 contains a discharge line 56 extending from the very beginning perpendicular from the top the end of section 46, and further comprises a vent valve 58 that controls the flow of gas and particulate matter through the discharge line 56. The highest end of section 46 ends with a flange 59 (in FIG. 4), to which an assembly unit 60 can be connected Furling lances.

Сборочная единица 60 высверливания фурмы содержит сферический клапан 62 с фланцами 64, расположенными на каждом конце. Один фланец 64 соединен с фланцем 59 первой секции 46, и другой фланец 64 соединен с концевым фланцем 78 корпуса 76 для сверла. Сверло 90 (фиг. 5 и фиг. 6А) содержится в корпусе 76 для сверла. Тело 94 сверла 90 содержится в рукавной секции 79 корпуса 76 для сверла. Сальник 84 имеет ряд ручек и внешнюю резьбу, которая взаимодействует с внутренней резьбой рукавной секции 79. Вращение сальника 84 относительно рукавной секции 79 продвигает сальник 84 в рукав 79 и уплотняет графитовую набивку 80, благодаря чему формируется газонепроницаемое уплотнение вокруг внутренней стенки рукавной секции 79 и вокруг внешней стенки тела 94 сверла 90. Замок 82 оснащен внутренней резьбой, которая взаимодействует с внешней резьбой сальника 84. Когда газонепроницаемое уплотнение сформировано сальником 84, прижимающим графитовую набивку 80, замок 82 продвигается вдоль резьбы на сальнике 84 до плотного прижимания к рукавной секции 79. Это предотвращает ослабление сальника 82 в положении при сверлении. Когда сборочная единица 60 высверливания фурмы не находится в рабочем состоянии, сферический клапан 62 закрыт для изоляции сборочной единицы 60 высверливания фурмы от линии 36 подачи руды. Дополнительно, сверло 90 зафиксировано в корпусе 76 с помощью фиксатора 88, проходящего через сальник 84 и фиксирующее отверстие 100 в сверле 90.The lance drilling assembly 60 includes a spherical valve 62 with flanges 64 located at each end. One flange 64 is connected to a flange 59 of the first section 46, and another flange 64 is connected to an end flange 78 of the drill body 76. The drill 90 (Fig. 5 and Fig. 6A) is contained in the housing 76 for the drill. The body 94 of the drill 90 is contained in the sleeve section 79 of the housing 76 for the drill. The stuffing box 84 has a series of handles and an external thread that interacts with the internal thread of the sleeve section 79. The rotation of the stuffing box 84 relative to the sleeve section 79 advances the stuffing box 84 into the sleeve 79 and seals the graphite packing 80, thereby forming a gas tight seal around and around the sleeve wall 79 the outer wall of the body 94 of the drill 90. The lock 82 is equipped with an internal thread that interacts with the external thread of the stuffing box 84. When the gas tight seal is formed by the stuffing box 84, pressing graphite on bead 80, the lock 82 is advanced along the thread on the gland 84 until it is firmly pressed against the sleeve section 79. This prevents the gland 82 from loosening in the drilling position. When the lance drilling assembly 60 is not operational, the spherical valve 62 is closed to isolate the lance drilling assembly 60 from the ore supply line 36. Additionally, the drill 90 is fixed in the housing 76 with a latch 88 passing through the gland 84 and the fixing hole 100 in the drill 90.

От корпуса 76 для сверла проходит сборочная единица 66 опорной конструкции, которая содержит зигзагообразный кронштейн 68, рельсовую направляющую 70 для поддержки сверла, проходящую параллельно корпусу 76 для сверла, и соединительную балку 72, проходящую между кронштейном 68 и рельсовой направляющей 70 для поддержки сверла. Платформа 74 установлена на рельсовой направляющей 70 для поддержки сверла для свободного движения вдоль рельсовой направляющей 70. Сверлильное устройство 77 установлено на платформе 74 и имеет сверлильную головку 75, которая имеет ось вращения, соосную с секцией 46 и фурмой 27 для инжектирования твердых частиц.An assembly assembly 66 of a support structure extends from the drill body 76, which includes a zigzag bracket 68, a rail for supporting the drill 70 parallel to the housing 76 for the drill, and a connecting beam 72 extending between the bracket 68 and the rail 70 for supporting the drill. A platform 74 is mounted on the rail 70 to support the drill for free movement along the rail 70. The drilling device 77 is mounted on the platform 74 and has a drill head 75 that has a rotation axis coaxial with section 46 and tuyere 27 for injecting solid particles.

Сверло 90 содержит полую цилиндрическую головку 92, проходящую вперед от тела 94, и имеет зубья, проходящие от головки 92, для резания закупорки в фурме 27 для инжектирования твердых частиц. Полая цилиндрическая головка 92 обеспечивает просверливание закупорки рядом с внутренней стенкой подающей трубы в фурме 27 для инжектирования твердых частиц. Просверливание в этом месте вытесняет мелочь из закупорки и приводит к ослаблению закупорки на стыке с внутренней боковой стенкой фурмы 27 для инжектирования твердых частиц. Соответственно, предполагается, что закупорка отпадет от боковой стенки, и мелочь будет течь в конвертер 11 прямого плавления с продувочным газом.The drill 90 comprises a hollow cylindrical head 92 extending forward from the body 94 and has teeth extending from the head 92 to cut a blockage in the tuyere 27 for injecting solid particles. The hollow cylindrical head 92 provides for drilling a plug near the inner wall of the feed pipe in lance 27 for injecting solid particles. Drilling at this point displaces the fines from the blockage and leads to weakening of the blockage at the junction with the inner side wall of the tuyere 27 for injecting solid particles. Accordingly, it is assumed that the blockage will fall away from the side wall, and fines will flow into the direct melting converter 11 with purge gas.

Тело 94 содержит соединительное углубление 96 на конце сверла, противоположном головке 92. Соединительное углубление 96 имеет профиль, соответствующий профилю соединительного выступа 104 удлинительного стержня 102 (фиг. 6В). Как сверло 90, так и удлинительный стержень 102 содержат соединительное отверстие 98, примыкающее к соответствующим соединительному углублению 96 и соединительному выступу 104. Соединительная шпилька (не показана) используется для соединения примыкающих удлинительных стержней 102 и для соединения удлинительного стержня 102 и тела 94. В частности, соединение проходит через соединительное отверстие 98 на каждом из примыкающих удлинительном стержне 102 или теле 94.The body 94 includes a connecting recess 96 at the end of the drill, opposite the head 92. The connecting recess 96 has a profile corresponding to the profile of the connecting protrusion 104 of the extension rod 102 (Fig. 6B). Both the drill 90 and the extension rod 102 comprise a connecting hole 98 adjacent to the corresponding connecting recess 96 and the connecting protrusion 104. A connecting pin (not shown) is used to connect the adjacent extension rods 102 and to connect the extension rod 102 and the body 94. In particular , the connection passes through the connecting hole 98 on each of the adjacent extension rod 102 or body 94.

Фиксирующие отверстия 100 вмещают фиксатор 88 таким образом, что удлинительные стержни 102 и сверло 90 могут быть заблокированы относительно корпуса 76, пока добавляются или удаляются дополнительные удлинительные стержни 102 по мере продвижения или извлечения сверла 90. В частности, при извлечении сверла 90 давление газа в секции 46 будет выталкивать сверло 90 и удлинительные стержни 102 из секции 46. Соответственно, каждый удлинительный стержень 102 блокируется фиксатором 88 с помощью сальника 84, пока сверлильное устройство 77 соединяется с удлинительным стержнем 102. Когда соединение осуществлено, фиксатор 88 удаляется, и сверлильное устройство 77 и платформа 74 управляют извлечением удлинительного стержня 102. Следующий последовательный удлинительный стержень 102, проходящий через корпус 76, затем будет заблокирован фиксатором 88 относительно сальника 84, пока сверлильное устройство 77 продолжает извлекаться и наружный удлинительный стержень 102 отделяется от заблокированного удлинительного стержня 102. Процесс повторяется до тех пор, пока все удлинительные стержни не будут удалены и сверло 90 не будет зафиксировано в корпусе 76.The locking holes 100 hold the latch 88 in such a way that the extension rods 102 and the drill 90 can be locked relative to the housing 76 while additional extension rods 102 are added or removed as the drill 90 moves or is removed. In particular, when the drill 90 is removed, the gas pressure in the section 46 will push the drill 90 and extension rods 102 out of section 46. Accordingly, each extension rod 102 is locked by a latch 88 with a gland 84 while the drilling device 77 is connected to the extension the second rod 102. When the connection is made, the latch 88 is removed, and the drilling device 77 and the platform 74 control the extraction of the extension rod 102. The next sequential extension rod 102 passing through the housing 76 will then be locked by the latch 88 relative to the gland 84, while the drilling device 77 continues removed and the outer extension rod 102 is separated from the locked extension rod 102. The process is repeated until all extension bars are removed and the drill 90 will not be fixed in housing 76.

При возникновении закупорки в фурме 27 для инжектирования твердых частиц единственный доступ к закупорке существует только через единственный впуск 29 в фурму 27 для инжектирования твердых частиц. Учитывая, что важным является своевременное удаление закупорки, удаление расположенных выше по потоку секций линии 48 подачи, таких как секция 46 и секция 42, для доступа к впускному концу 29 фурмы перед удалением закупорки и замена расположенных выше по потоку секций после удаления закупорки приведет к значительной потере времени. По этой причине закупорка удаляется без удаления секций 42, 46 линии подачи. В результате, управление давлением газа выше по потоку относительно закупорки включает управление давлением газа в секции 46, расположенной выше по потоку относительно впускного конца 29. Дополнительно, доступ к закупорке для сборочной единицы 60 высверливания фурмы ограничен доступом через секцию 46 и впускной конец 29 фурмы.If clogging occurs in the lance 27 for injecting solid particles, the only access to the clogging exists only through a single inlet 29 in the lance 27 for injecting solid particles. Given that it is important to timely remove the blockage, removing upstream sections of the supply line 48, such as section 46 and section 42, to access the inlet end of the lance 29 before removing the blockage and replacing the upstream sections after removing the blockage will result in significant loss of time. For this reason, the blockage is removed without removing sections 42, 46 of the supply line. As a result, controlling the gas pressure upstream of the plug includes controlling the gas pressure in the section 46 upstream of the inlet end 29. Further, access to the plug for the lance drilling assembly 60 is limited by access through the section 46 and the lance inlet 29.

Когда в фурме 27 для инжектирования твердых частиц происходит закупорка, подача твердых материалов из секций 42 и 46 прерывается в связи с закупоркой. Если быть точнее, закупорка препятствует потоку газа-носителя, что означает прекращение переноса твердых частиц. Тем не менее, линия 48, 42, 46 подачи и фурма 27 для инжектирования твердых частиц, расположенные выше по потоку относительно закупорки, остаются под давлением, при этом давление превышает давление газа в конвертере прямого плавления при нормальных условиях работы.When clogging occurs in lance injection tuyere 27, the supply of solid materials from sections 42 and 46 is interrupted due to clogging. To be more precise, clogging impedes the flow of carrier gas, which means stopping the transfer of particulate matter. However, the supply line 48, 42, 46 and the lance 27 for injecting solid particles, located upstream relative to the blockage, remain under pressure, while the pressure exceeds the gas pressure in the direct melting converter under normal operating conditions.

В одном варианте осуществления сборочная единица 60 высверливания фурмы продвигается к закупорке через секцию 46 и участок фурмы 27 для инжектирования твердых частиц, расположенные выше по потоку относительно закупорки. Затем сборочная единица 60 работает над удалением закупорки, и, как только закупорка удаляется (когда газ-носитель течет через линию 48, 42, 46 подачи и в конвертер с твердыми материалами, переносимыми в текущем газе), сборочная единица свободно извлекается из секции 46.In one embodiment, the tuyere drilling assembly unit 60 advances to obstruction through section 46 and the tuyere injection section 27 of solid particles located upstream of the obstruction. The assembly unit 60 then works to remove the obstruction, and as soon as the obstruction is removed (when the carrier gas flows through the supply line 48, 42, 46 and into the converter with solid materials transported in the flowing gas), the assembly unit is freely removed from section 46.

Если быть точнее, затем сборочная единица 60 высверливания фурмы получает доступ к фурме 27 для инжектирования твердых частиц посредством открытия сферического клапана 62. Сверло 90 продвигается вдоль секции 46 посредством соединения удлинительного стержня 102 с задним концом сверла 90 путем установки соединительного выступа 104 в соединительное углубление 96 на сверле 90. Фиксатор 88 удаляется из сверла 90 и помещается в соединительное отверстие 98 в удлинительном стержне 102. Затем удлинительный стержень 102 продвигается в корпус 76 для сверла до точки, где фиксатор 88 стыкуется с сальником 84. Процесс соединения дополнительных удлинительных стержней 102 и продвижения их в корпус 76 для сверла приводит к продвижению предыдущих удлинительных стержней 102 и сверла 90 вдоль секции 46 до тех пор, пока сверло 90 не достигнет закупорки в фурме 27 для инжектирования твердых частиц. На этом этапе сальник 84 вращается таким образом, что он продвигается по рукавной секции 79 для уплотнения графитовой набивки 80 и для формирования газонепроницаемого уплотнения в корпусе 76 для сверла вокруг удлинительного стержня 102. Затем замок 82 продвигается таким образом, чтобы заблокировать сальник 84 в этом положении. Затем сверлильное устройство 77 продвигается вдоль рельсовой направляющей 70 для поддержки сверла таким образом, что сверлильная головка 75 входит в соединительное углубление 96 на удлинительном стержне 102, который проходит наружу от корпуса 76 для сверла.More specifically, the lance drilling assembly 60 then gains access to the lance 27 for injecting solid particles by opening the spherical valve 62. The drill 90 is advanced along section 46 by connecting the extension rod 102 to the rear end of the drill 90 by installing the connecting protrusion 104 in the connecting recess 96 on the drill 90. The latch 88 is removed from the drill 90 and placed in the connecting hole 98 in the extension rod 102. Then the extension rod 102 is advanced into the housing 76 for the drill to the point and where the latch 88 fits into the gland 84. The process of connecting the additional extension rods 102 and moving them into the drill body 76 leads the previous extension rods 102 and drill 90 to advance along section 46 until the drill 90 reaches a blockage in the lance 27 for injection of solid particles. At this point, the gland 84 rotates so that it moves along the sleeve section 79 to seal the graphite packing 80 and to form a gas tight seal in the drill housing 76 around the extension rod 102. Then, the lock 82 is advanced so as to lock the gland 84 in this position . Then, the drilling device 77 is advanced along the rail guide 70 to support the drill so that the drilling head 75 enters the connecting recess 96 on the extension rod 102, which extends outward from the housing 76 for the drill.

Затем сверлильное устройство 77 работает таким образом, что сверло просверливает закупорку. Как только закупорка удаляется и газ-носитель течет через секцию 46 и фурму 27 для инжектирования твердых частиц, сверлильное устройство 77 извлекается вдоль рельсовой направляющей 70 для поддержки сверла таким образом, что удлинительные стержни 102 могут быть извлечены из секции 46 и последовательно удалены, пока сверло 90 не будет содержаться в корпусе 76 для сверла. Фиксатор 88 помещают в фиксирующее отверстие 100 в сверле 90 для фиксации сверла 90 в корпусе 76 для сверла. Затем сферический клапан 62 закрывается для изоляции сборочной единицы 60 высверливания фурмы от секции 46. На этом этапе давление газа в корпусе 76 все еще является повышенным давлением продувочного газа. Соответственно, рукавная секция 79 содержит воздуховыпускной клапан 81 для контролируемого отвода газа под давлением из корпуса 76.Then, the drilling device 77 is operated so that the drill drills a blockage. Once the plug is removed and the carrier gas flows through section 46 and the lance 27 for injecting solid particles, the drilling device 77 is removed along the rail 70 to support the drill so that the extension rods 102 can be removed from section 46 and subsequently removed while the drill 90 will not be contained in the drill body 76. The latch 88 is placed in the fixing hole 100 in the drill 90 to fix the drill 90 in the housing 76 for the drill. The spherical valve 62 is then closed to isolate the lance drilling assembly 60 from section 46. At this point, the gas pressure in the housing 76 is still an increased purge gas pressure. Accordingly, the tubular section 79 includes an air exhaust valve 81 for controlled discharge of gas under pressure from the housing 76.

В альтернативном варианте осуществления закупорка удаляется, в первую очередь, посредством закрытия клапана 52 (показанного схематически на фиг. 3). В связи с тем, что секция 46 все еще находится под давлением, твердые частицы выдуваются из секции 46 посредством открытия вентиляционного клапана 58, чтобы позволить твердым частицам и газу под давлением пройти сквозь отводную линию 56 в системе 54 продувки фурмы. Открытие вентиляционного клапана 58 снижает давление в секции 46, расположенной выше по потоку относительно закупорки, и участке секции 42, расположенном ниже по потоку относительно клапана 52. В этом варианте осуществления давление в секции 46 и участке секции 42 снижается до уровня давления окружающей среды.In an alternative embodiment, the blockage is removed, first of all, by closing the valve 52 (shown schematically in FIG. 3). Due to the fact that section 46 is still under pressure, solid particles are blown out of section 46 by opening the vent valve 58 to allow solid particles and gas under pressure to pass through a discharge line 56 in the tuyere purge system 54. Opening the vent valve 58 reduces the pressure in the section 46, located upstream relative to the blockage, and the section of the section 42, located downstream relative to the valve 52. In this embodiment, the pressure in the section 46 and the section section 42 is reduced to ambient pressure.

Затем сборочная единица 60 высверливания фурмы продвигается вдоль секции 46 таким образом, чтобы сверло 90 достигло закупорки. Эта процедура является аналогичной описанной выше для предыдущего варианта осуществления.The lance drilling assembly 60 is then advanced along section 46 so that the drill 90 reaches a blockage. This procedure is similar to that described above for the previous embodiment.

Давление в секциях 42 и 46 и фурме 27 для инжектирования твердых частиц, расположенных выше по потоку относительно закупорки, затем повторно повышается с помощью инертного продувочного газа, обычно азотного газа. Давление в секциях 42 и 46 и фурме 27 для инжектирования твердых частиц является равным по величине давлению газа внутри конвертера прямого плавления с добавлением по меньшей мере дополнительных 10 кПа, так что, когда сверлильная головка 92 пробивает закупорку, давление газа выше по потоку относительно закупорки превышает давление газа в конвертере прямого плавления с добавлением гидростатического давления шлака 23 на выпускном конце 28 фурмы 27, так что продувочный газ течет через секцию 46 и фурму 27 для инжектирования твердых частиц и в конвертер прямого плавления. Таким образом, попадание шлака обратно в фурму для инжектирования твердых частиц предотвращается после удаления закупорки и во время извлечения сверла 90 и удлинительных стержней 102 из фурмы 27 для инжектирования твердых частиц и секции 46.The pressure in sections 42 and 46 and lance 27 for injecting solid particles located upstream of the blockage is then re-increased with an inert purge gas, usually nitrogen gas. The pressure in sections 42 and 46 and the lance 27 for injecting solid particles is equal to the gas pressure inside the direct melting converter with the addition of at least an additional 10 kPa, so that when the drill head 92 breaks through the blockage, the gas pressure upstream of the blockage exceeds the gas pressure in the direct melting converter with the addition of the hydrostatic pressure of the slag 23 at the outlet end 28 of the lance 27, so that the purge gas flows through section 46 and lance 27 to inject solid particles and into the envelope EP direct melting. Thus, the ingress of slag back into the lance for injecting solid particles is prevented after removing the blockage and while removing the drill 90 and extension rods 102 from the lance 27 for injecting solid particles and section 46.

Продувочный газ подается в секцию 46 и фурму 27 для инжектирования твердых частиц посредством закрытия вентиляционного клапана 58 и подачи продувочного газа через отводную линию 56 в секцию 46.The purge gas is supplied to section 46 and the tuyere 27 for injecting particulate matter by closing the vent valve 58 and supplying purge gas through a discharge line 56 to section 46.

Как только закупорка удаляется и продувочный газ течет через секцию 46 газа и фурму 27 для инжектирования твердых частиц, сверлильное устройство 77 извлекается вдоль рельсовой направляющей 70 для поддержки сверла таким образом, что удлинительные стержни могут быть извлечены из секции 46 и последовательно удалены, пока сверло 90 не будет содержаться в корпусе 76 для сверла. Фиксатор 88 помещают в фиксирующее отверстие 100 в сверле 90 для фиксации сверла 90 в корпусе 76 для сверла. Затем сферический клапан 62 закрывается для изоляции сборочной единицы 60 высверливания фурмы от секции 46. На этом этапе давление газа в корпусе 76 все еще является повышенным давлением продувочного газа. Соответственно, рукавная секция 79 содержит воздуховыпускной клапан 81 для контролируемого отвода газа под давлением из корпуса 76.As soon as the plug is removed and purge gas flows through the gas section 46 and the solid particle injection lance 27, the drilling device 77 is removed along the rail 70 to support the drill so that the extension rods can be removed from section 46 and subsequently removed while the drill 90 will not be contained in drill body 76. The latch 88 is placed in the fixing hole 100 in the drill 90 to fix the drill 90 in the housing 76 for the drill. The spherical valve 62 is then closed to isolate the lance drilling assembly 60 from section 46. At this point, the gas pressure in the housing 76 is still an increased purge gas pressure. Accordingly, the tubular section 79 includes an air exhaust valve 81 for controlled discharge of gas under pressure from the housing 76.

Подача твердого материала возобновляется посредством открытия клапана 52 в секции 42. Возобновление этой подачи дает возможность прекратить подачу продувочного газа через отводную линию 56.The supply of solid material is resumed by opening the valve 52 in section 42. The resumption of this supply makes it possible to stop the supply of purge gas through the discharge line 56.

Хотя было описано несколько конкретных вариантов осуществления устройства и способа, следует понимать, что устройство и способ могут быть осуществлены во многих других формах.Although several specific embodiments of the device and method have been described, it should be understood that the device and method can be implemented in many other forms.

В приведенной ниже формуле изобретения и в предшествующем описании, исключая случаи, когда контекст требует обратного в связи с точно выраженной формулировкой или необходимым подразумеваемым положением, слово «содержать» и такие варианты, как «содержит» или «содержащий», используются в охватывающем смысле, т.е. для определения наличия изложенных признаков, но не для исключения наличия или добавления дополнительных признаков в различных вариантах осуществления устройства и способа, как описано в данном документе.In the following claims and in the preceding description, unless the context requires otherwise in relation to the precise wording or necessary implied position, the word “contain” and options such as “comprise” or “comprising” are used in a comprehensive sense, those. to determine the presence of the described features, but not to exclude the presence or addition of additional features in various embodiments of the device and method, as described herein.

Claims (22)

1. Способ удаления закупорки в фурме для инжектирования твердых частиц при нормальных условиях работы конвертера прямого плавления, который содержит ванну расплавленного металла и шлака, причем фурма для инжектирования твердых частиц проходит в конвертер прямого плавления и имеет выпускной конец, погруженный в расплавленный шлак, и единственный впуск, соединенный с секцией линии подачи газа и твердого переплавляемого материала в фурму для инжектирования твердых частиц, причем упомянутая секция линии подачи расположена выше по потоку и соосно с фурмой для инжектирования твердых частиц, включающий: 1. A method for removing blockage in a tuyere for injecting solid particles under normal operating conditions of the direct melting converter, which contains a bath of molten metal and slag, the tuyere for injecting solid particles passes into the direct melting converter and has an outlet end immersed in the molten slag, and the only one an inlet connected to a section of the gas supply line and solid remelted material into the tuyere for injecting solid particles, said section of the supply line being located upstream OKU and coaxially with the tuyere for injection of solid particles, including: (a) продвижение инструмента для удаления закупорки твердого материала через упомянутую секцию линии подачи и через фурму для инжектирования твердых частиц до расположенной выше по потоку стороны закупорки;(a) advancing a tool to remove clogging of solid material through said supply line section and through a tuyere for injecting solid particles to the upstream side of the clogging; (b) удаление закупорки упомянутым инструментом в условиях повышенного давления газа таким образом, чтобы твердый переплавляемый материал и газ подавались через фурму для инжектирования твердых частиц и в конвертер прямого плавления, при этом давление газа повышено таким образом, чтобы избежать попадания шлака в выпускной конец фурмы; и(b) removing clogging by said tool under conditions of increased gas pressure so that solid remelted material and gas are supplied through a tuyere for injecting solid particles and into a direct melting converter, while the gas pressure is increased so as to avoid slag entering the outlet end of the tuyere ; and (c) извлечение упомянутого инструмента из фурмы для инжектирования твердых частиц и секции линии подачи.(c) removing said tool from a solid particle injection lance and a feed line section. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при нормальных условиях работы конвертера в фурму для инжектирования твердых частиц подают твердые частицы, переносимые в газе-носителе под давлением, превышающим давление газа в конвертере прямого плавления, и поддерживают подачу газа-носителя таким образом, чтобы секция линии подачи и фурма, расположенные выше по потоку относительно закупорки, оставались под давлением, превышающим давление газа в конвертере прямого плавления.2. The method according to p. 1, characterized in that under normal operating conditions of the converter, solid particles transported in the carrier gas under a pressure exceeding the gas pressure in the direct melting converter are supplied to the tuyere for injecting solid particles, and the carrier gas is maintained so so that the section of the feed line and lance, located upstream relative to the clogging, remain at a pressure higher than the gas pressure in the direct melting converter. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно включает прекращение подачи газа-носителя, а условия повышенного давления газа обеспечивают подачей продувочного газа под давлением в фурму для инжектирования твердых частиц, расположенную выше по потоку относительно закупорки, таким образом, чтобы в результате удаления закупорки продувочный газ поступал в конвертер прямого плавления.3. The method according to p. 1, characterized in that it further includes stopping the supply of carrier gas, and the conditions of the increased pressure of the gas provide a purge gas under pressure in the tuyere for injecting solid particles located upstream relative to the blockage, so that as a result of clogging, the purge gas entered the direct melting converter. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что он дополнительно включает возобновление подачи газа-носителя после удаления закупорки и уменьшение и затем прекращение подачи продувочного газа после начала подачи газа-носителя.4. The method according to p. 3, characterized in that it further includes resuming the supply of carrier gas after removing the blockage and reducing and then stopping the flow of purge gas after the start of the supply of carrier gas. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно включает снижение давления в участке фурмы для инжектирования твердых частиц и секции линии подачи, расположенных выше по потоку относительно закупорки, продвижение упомянутого инструмента к закупорке и повторное повышение давления в фурме для инжектирования твердых частиц и секции линии подачи перед работой упомянутого инструмента для удаления закупорки.5. The method according to p. 1, characterized in that it further includes reducing the pressure in the section of the tuyere for injecting solid particles and sections of the supply line located upstream relative to the blockage, advancing the said tool to the blockage and re-increasing the pressure in the tuyere for injecting solid particles and sections of the supply line before the operation of said tool for removing obstruction. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что повторное повышение давления в фурме для инжектирования твердых частиц и секции линии подачи включает подачу продувочного газа в секцию линии подачи и в фурму для инжектирования твердых частиц, расположенные выше по потоку относительно закупорки.6. The method according to p. 5, characterized in that the second increase in pressure in the tuyere for injecting solid particles and section of the supply line includes supplying purge gas to the section of the supply line and in the tuyere for injecting solid particles located upstream relative to the blockage. 7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что повторное повышение давления в фурме для инжектирования твердых частиц и секции линии подачи включает возобновление подачи газа-носителя.7. The method according to p. 5, characterized in that the second increase in pressure in the tuyere for injecting solid particles and sections of the supply line includes resuming the supply of carrier gas. 8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что давление в конвертере прямого плавления составляет при нормальных условиях его работы от 0,5 бар избыточного давления до 1,2 бар избыточного давления.8. The method according to p. 5, characterized in that the pressure in the direct melting converter is under normal operating conditions from 0.5 bar gauge to 1.2 bar gauge. 9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что инструментом является сверлильное устройство, которое удаляет закупорки посредством просверливания закупорки.9. A method according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the tool is a drilling device that removes clogs by drilling a clog. 10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что удаление закупорки включает просверливание закупорки рядом с внутренней боковой стенкой фурмы для инжектирования твердых частиц для ослабления закупорки на стыке с боковой стенкой.10. The method according to p. 8, characterized in that the removal of the blockage includes drilling a blockage near the inner side wall of the lance for injecting solid particles to weaken the blockage at the junction with the side wall. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап (b) включает соединение упомянутого инструмента с рядом удлинительных стержней и продвижение стержней в секцию линии подачи и фурму для инжектирования твердых частиц до тех пор, пока инструмент не достигнет закупорки.11. The method according to p. 1, characterized in that step (b) comprises connecting said tool to a series of extension rods and advancing the rods into the feed line section and a tuyere for injecting solid particles until the tool reaches an obstruction. 12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что твердый переплавляемый материал включает металлоносный материал.12. The method according to p. 1, characterized in that the solid remelted material includes metalliferous material. 13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что твердый переплавляемый материал включает углеродсодержащий материал.13. The method according to p. 1, characterized in that the solid remelted material comprises a carbon-containing material. 14. Устройство для удаления закупорки в фурме для инжектирования твердых частиц, проходящей в конвертер прямого плавления, причем фурма для инжектирования твердых частиц имеет единственный впуск, соединенный с секцией линии подачи газа и твердых частиц в фурму для инжектирования твердых частиц, расположенной выше по потоку и соосно с фурмой для инжектирования твердых частиц, при этом оно содержит инструмент для удаления закупорки твердого материала, который проходит через секцию линии подачи и фурму для инжектирования твердых частиц, и сборочную единицу для продвижения упомянутого инструмента через фурму для инжектирования твердых частиц и секцию линии подачи к закупорке с расположенной выше по потоку стороны закупорки.14. Device for removing blockage in the lance for injecting solid particles passing into the direct melting converter, and the lance for injecting solid particles has a single inlet connected to the section of the line for supplying gas and solid particles to the lance for injecting solid particles located upstream and coaxial with the lance for injecting solid particles, while it contains a tool for removing clogging of solid material, which passes through the feed line section and a lance for injecting solid particles stits, and an assembly unit for advancing said tool through a solid particle injection tuyere and a section of the supply line to the blockage on the upstream side of the blockage. 15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит затвор давления газа, выполненный с возможностью поддержания давления газа в фурме для инжектирования твердых частиц и секции линии подачи выше давления газа в конвертере прямого плавления во время его нормальной работы при продвижении инструмента к закупорке, при удалении закупорки и его извлечении из секции линии подачи и фурмы для инжектирования твердых частиц.15. The device according to p. 14, characterized in that it further comprises a gas pressure shutter configured to maintain the gas pressure in the lance for injecting solid particles and the supply line section above the gas pressure in the direct melting converter during its normal operation when the tool is moving clogging, removing the clogging and removing it from the feed line section and the tuyeres for injecting solid particles. 16. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что упомянутый инструмент содержит сверлильную головку и сверлильное устройство, функционально соединенное со сверлильной головкой для ее вращения.16. The device according to p. 14, characterized in that the said tool comprises a drilling head and a drilling device operably connected to the drilling head for its rotation. 17. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что упомянутая сборочная единица содержит несколько удлинителей для сверла, которые выполнены с возможностью последовательного соединения для увеличения длины рабочего соединения между сверлильным устройством и сверлильной головкой.17. The device according to p. 15, characterized in that the said assembly unit contains several extension cords for the drill, which are made with the possibility of serial connection to increase the length of the working connection between the drilling device and the drilling head. 18. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что упомянутая сборочная единица дополнительно содержит приводное устройство для продвижения сверлильной головки и удлинителей для сверла внутри фурмы для инжектирования твердых частиц и извлечения сверлильной головки и удлинителей для сверла из фурмы для инжектирования твердых частиц.18. The device according to p. 16, characterized in that said assembly unit further comprises a drive device for advancing the drill head and extensions for the drill inside the lance for injecting solid particles and removing the drill head and extensions for the drill from the lance for injecting solid particles. 19. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что приводное устройство представляет собой установленную на рельсовой направляющей платформу, к которой присоединено сверлильное устройство для возвратно-поступательного движения, соосного с фурмой для инжектирования твердых частиц, а удлинители для сверла содержат взаимосвязанные звенья, чтобы возвратно-поступательное движение установленной на рельсовой направляющей платформы вызывало соответствующее движение удлинителей для сверла и сверлильного устройства.19. The device according to p. 17, characterized in that the drive device is mounted on a rail guide platform, to which is attached a drilling device for reciprocating motion, coaxial with the tuyere for injecting solid particles, and extension cords for the drill contain interconnected links to the reciprocating movement of the platform mounted on the rail led to a corresponding movement of the extensions for the drill and the drilling device.
RU2017130544A 2015-02-17 2016-02-16 Blockage in the lance removing method and device RU2678548C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2015900516 2015-02-17
AU2015900516A AU2015900516A0 (en) 2015-02-17 Lance unblocking method and apparatus
PCT/AU2016/050102 WO2016131097A1 (en) 2015-02-17 2016-02-16 Lance unblocking method and apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2678548C1 true RU2678548C1 (en) 2019-01-29

Family

ID=56691922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017130544A RU2678548C1 (en) 2015-02-17 2016-02-16 Blockage in the lance removing method and device

Country Status (10)

Country Link
US (2) US11162733B2 (en)
EP (1) EP3259376B1 (en)
CN (1) CN107429304B (en)
AU (1) AU2016222275B2 (en)
CA (1) CA2976987C (en)
PH (1) PH12017501484A1 (en)
PL (1) PL3259376T3 (en)
RU (1) RU2678548C1 (en)
WO (1) WO2016131097A1 (en)
ZA (1) ZA201706232B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11162733B2 (en) * 2015-02-17 2021-11-02 Tata Steel Limited Lance unblocking method and apparatus
JP7365575B2 (en) * 2019-08-09 2023-10-20 三菱マテリアル株式会社 Continuous ore feeding device
EP4450652A1 (en) * 2023-04-12 2024-10-23 Metix (Proprietary) Limited Metallurgical furnace with carbon injecting lance

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU13114A1 (en) * 1926-11-19 1930-03-31 Вагнер А. Device in shaft or smelting furnaces for the introduction of liquid, gas and dust-like additive substances
JP2001034250A (en) * 1999-07-19 2001-02-09 Mitsubishi Electric Corp Device and method to display video and recording medium which records program for displaying video
US7422622B2 (en) * 2001-10-09 2008-09-09 Technologies Resources Pty Ltd. Supplying solid feed materials for a direct smelting process
US7700035B2 (en) * 2003-10-21 2010-04-20 Outotec Oyj Direct smelting plant and process

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3516651A (en) * 1967-10-16 1970-06-23 Toyo Kogyo Co Rail mounted drilling machine for furnace tap hole
SE328967B (en) * 1969-02-20 1970-09-28 Asea Ab
US4449671A (en) * 1981-04-15 1984-05-22 Hylsa, S.A. Apparatus for separating agglomerated particulate matter
DE3443143A1 (en) * 1984-11-27 1986-05-28 Dango & Dienenthal Maschinenbau GmbH, 5900 Siegen METHOD AND DEVICE FOR OPENING AND CLOSING A STITCH HOLE ON OEFEN
ZW10887A1 (en) * 1986-06-25 1987-10-28 Injectall Ltd Improvements in apparatus for injecting substances into liquids
DE3919717C1 (en) * 1989-06-16 1990-10-18 O & K Orenstein & Koppel Ag, 1000 Berlin, De
US5005807A (en) * 1990-04-04 1991-04-09 Woodings Industrial Corporation Extension bar for blast furnace tap hole drill
US5069430A (en) * 1990-10-26 1991-12-03 Woodings Industrial Corporation Blast furnace tap hole drill with centralizing drill rod support
US5169256A (en) * 1990-10-26 1992-12-08 Woodings Industrial Corporation Hand connect-disconnect coupling for blast furnace tap hole drill rod assembly
FR2685008B1 (en) * 1991-12-11 1994-03-25 Sollac DEVICE FOR REMOVING SOLID RESIDUES FORMED IN A CONTAINER SUBJECT TO HIGH TEMPERATURE.
US7836950B2 (en) * 1994-10-14 2010-11-23 Weatherford/Lamb, Inc. Methods and apparatus to convey electrical pumping systems into wellbores to complete oil and gas wells
AUPN226095A0 (en) 1995-04-07 1995-05-04 Technological Resources Pty Limited A method of producing metals and metal alloys
US5735647A (en) * 1996-02-14 1998-04-07 Woodings Industrial Corporation Tap hole drill for steelmaking vessel
AUPP647198A0 (en) 1998-10-14 1998-11-05 Technological Resources Pty Limited A process and an apparatus for producing metals and metal alloys
US20060124306A1 (en) * 2000-01-19 2006-06-15 Vail William B Iii Installation of one-way valve after removal of retrievable drill bit to complete oil and gas wells
AUPQ695000A0 (en) * 2000-04-17 2000-05-11 Technological Resources Pty Limited A direct smelting process and apparatus
JP2001342520A (en) * 2000-06-02 2001-12-14 Nippon Steel Corp Method for manufacturing high tension steel of low yield ratio and superior toughness with little fluctuation of material property
JP2001342508A (en) * 2000-06-05 2001-12-14 Nkk Corp Apparatus and method for opening blast tuyere of blast furnace
JP2002038867A (en) * 2000-07-25 2002-02-06 Yamamoto Rock Machine Co Ltd Drilling device
US6835229B2 (en) 2002-01-22 2004-12-28 Isg Technologies Inc. Method and apparatus for clearing a powder accumulation in a powder delivery tube
US20100287992A1 (en) * 2006-03-22 2010-11-18 Technological Resources Pty. Limited forehearth
US7736415B2 (en) * 2007-09-05 2010-06-15 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Rotary lance
LU91445B1 (en) * 2008-05-23 2009-11-24 Wurth Paul Sa Method for feeding pulverised coal into a blast furnace
CN102159730A (en) * 2008-09-16 2011-08-17 技术资源有限公司 A material supply apparatus and process
UA105921C2 (en) * 2009-02-09 2014-07-10 Текнолоджікал Ресорсіз Пітівай. Лімітед process and apparatus for direct smelting
CA2844098C (en) * 2011-09-02 2016-01-05 Outotec Oyj Lances for top submerged injection
KR101277243B1 (en) * 2011-11-30 2013-06-26 주식회사 포스코 Apparatus for isolating molten metal in rock drill
JP6016549B2 (en) * 2012-09-20 2016-10-26 三菱重工業株式会社 Slag remover
US9259780B2 (en) * 2013-03-15 2016-02-16 Esm Group Inc. Rotational lance drive and rotational lance injection method
CN203403116U (en) * 2013-07-29 2014-01-22 河北钢铁股份有限公司承德分公司 Device for treating pulverized coal blocking blast furnace coal injection branch pipe and spray gun
US11162733B2 (en) * 2015-02-17 2021-11-02 Tata Steel Limited Lance unblocking method and apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU13114A1 (en) * 1926-11-19 1930-03-31 Вагнер А. Device in shaft or smelting furnaces for the introduction of liquid, gas and dust-like additive substances
JP2001034250A (en) * 1999-07-19 2001-02-09 Mitsubishi Electric Corp Device and method to display video and recording medium which records program for displaying video
US7422622B2 (en) * 2001-10-09 2008-09-09 Technologies Resources Pty Ltd. Supplying solid feed materials for a direct smelting process
US7700035B2 (en) * 2003-10-21 2010-04-20 Outotec Oyj Direct smelting plant and process

Also Published As

Publication number Publication date
US11835296B2 (en) 2023-12-05
US11162733B2 (en) 2021-11-02
CA2976987A1 (en) 2016-08-25
AU2016222275A1 (en) 2017-08-24
CA2976987C (en) 2022-04-26
EP3259376B1 (en) 2019-11-06
EP3259376A1 (en) 2017-12-27
US20180038650A1 (en) 2018-02-08
EP3259376A4 (en) 2018-07-25
WO2016131097A1 (en) 2016-08-25
PL3259376T3 (en) 2020-07-13
US20220042743A1 (en) 2022-02-10
PH12017501484A1 (en) 2018-01-29
CN107429304B (en) 2019-09-17
CN107429304A (en) 2017-12-01
AU2016222275B2 (en) 2021-05-27
ZA201706232B (en) 2019-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11835296B2 (en) Lance unblocking method and apparatus
RU2221050C2 (en) Method of direct melting
AU4272500A (en) Start-up procedure for direct smelting process
US9599399B2 (en) Material supply apparatus and process
RU2699341C2 (en) Sealing and repair method of refractory drain hole
KR102100875B1 (en) A solids injection lance
CA2982389C (en) Slag notch
KR102139683B1 (en) A solids injection lance
WO2016131090A1 (en) Solids injection lance and conveying system maintenance without slag drain
AU2001100182B4 (en) Start-up procedure for direct smelting process.